化学反应中的能量变化讲解
化学反应中的能量变化
1、下列热化学方程式正确的是（的绝对值均正确）（ ） A ．C 2H 5OH （l ）+3O 2（g ）==2CO 2（g ）+3H 2O （g ）；△H=—1367.0 kJ/mol （燃烧热） B ． NaOH （aq ）+HCl （aq ）==NaCl （aq ）+H 2O （l ）；△H=+57.3kJ/mol （中和热） C ．S （s ）+O 2（g ）===SO 2（g ）；△H=—269.8kJ/mol （反应热） D ． 2NO 2==O 2+2NO ；△H=+116.2kJ/mol （反应热）
2、下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH 前者大于后者的是( )
①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1 C(s)＋1
2O 2(g)===CO(g) ΔH 2 ②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 3 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) ΔH 4
③H 2(g)＋1
2
O 2(g)===H 2O(l) ΔH 5 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 6
④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) ΔH 7 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH 8 A ．① B ．④ C ．②③④ D ．①②③ 3、下列有关化学方程式的叙述正确的是（ ）
A ． 将2molSO 3气体通入一密闭容器中，达平衡后吸收QkJ 热量，则 2SO 3（g ） 2SO 2（g ）＋O 2（g ） △H=+Q KJ/mol
B ．已知
C （石墨，s ）=C （金刚石，s ） △H>0，则金刚石比石墨稳定 C ．含20.0g NaOH 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ 的热量,则表示该反应的热学化方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H 2O(1) △H=－57.4kJ·mol －1
D ．已知2C(s)+2O 2(g)=2CO 2(g); △H 1 2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H 2，则△H 1>△H 2 4、工业上研究燃料脱硫的过程中，涉及如下反应：
CaSO 4（s ）+CO （g ） CaO （s ）+SO 2（g ）+CO 2（g ）,K 1，△H 1= 218．4 kJ ·mol -l
（反应I ）
12CaSO 4（s ）+2CO （g ） 1
2
CaS （s ）+2CO 2（g ），K 2，△H 2= -87,8 kJ ·mol -l （反应II ） （1）反应CaO （s ）+3CO （g ）+SO 2（g ） CaS （s ）+3CO 2（g ）的△H= ；
平衡常数K=____ （用K 1，K2表示）。
（2）某温度下在一密闭容器中若只发生反应I ，测得数据如下：
前100 s 内v （SO 2）= mo1·L -1·s －l ，平衡时CO 的转化率为 。
（3）若只研究反应II ，在不同条件下其反应能量变化如下图所示：图中曲线a 到曲线b 的措施是________，恒温恒容时，下列说法能说明反应Ⅱ到达平衡状态的是____ 。 A ．体系中气体的平均摩尔质量不再改变 B ．v （CO ）=v （CO 2）
C ．CO 的转化率达到了最大限度
D ．体系内气体压强不再发生变化
（4）某科研小组研究在其它条件不变的情况下，改变起始一氧化碳物质的量[用n（CO）表示]对CaO（s）+3CO（g）+SO2（g） CaS（s）+3CO2（g）反应的影响，实验结果如右图所示（图中T表示温度）：
①比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物
SO2的转化率最高的是___ 。
②图像中T2 T1（填“高于”、“低于”、“等
于”或“无法确定”）：判断的
理由是____ 。
5、(1)在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3(s)＋3C(s)△
2Fe(s)＋3CO(g)
ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s)△
2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
反应2Fe2O3(s)＋3C(s)△
4Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝________kJ·mol－1。
(2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下：
CH4 (g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒，必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2，同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应，该反应的热化学方程式是________________。
6、某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们阅读资料并设计了如下过程：Ⅰ.
物质颜色、性质物质颜色、性质
氢氧化铜Cu(OH)2 蓝色固体不溶于
水
硫酸铜
(CuSO4)
溶液呈蓝色
氧化亚铜(Cu2O) 红色固体不溶于
水
氯化铜
(CuCl2)
浓溶液呈绿色，稀溶
液呈蓝色
氯化亚铜(CuCl) 白色固体不溶于
水
碱式氯化铜绿色固体不溶于水
(1)提出假设
①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；
②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为____________________________。
(2)实验验证
取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥，连接下列装置进行实验，验证阴极产物，
实验前，检查装置A气密性的方法是______________________________。
②实验时，各装置从左至右的连接顺序为A→________→________ →B→________→________。
(3)观察现象，得出结论
实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀，根据现象①碳棒上的红色物质是否有Cu2O________(填“是”或“否”)，理由是___________________________________________________________；
②装置________(填上图中装置编号)中________的现象说明提出假设②中的白色物质一定存在；
③写出装置B中发生反应的化学方程式_______________________________。
(4)问题讨论
①电解CuCl2溶液后的阴极上发生的反应为：___________________________
和_______________________________________________________________；
②实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是___________________________________________________________。
7、工业排放污水中+6价的Cr含量不能大于0.5 mg·L-1,为了达到废水排放标准,处理含Cr2酸性溶液常用以下方法:
①往工业废水中加入适量的NaCl溶液(1～2 g·L-1);②以铁电极进行电解,经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准。试回答:
(1)写出电解时的电极反应,阳极: ,
阴极: 。
(2)Cr2转变为Cr3+的离子方程式。
(3)电解过程中Cr(OH)3,Fe(OH)3沉淀是怎样产生的?
。
(4)能否将电极改为石墨电极?为什么?
。
8、(10分)“神七”登天、“嫦娥”奔月,标志着我国的航天事业进入了新的篇章。请回答下列问题:
(1)火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦产生高温,为了防止火箭温度过高,在火箭一面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是( )
A.在高温下不熔化
B.在高温下可气化
C.在常温下就分解
D.该涂料不可能发生分解
(2)①火箭升空需要高能燃料,经常使用N2O4作氧化剂,同时用液态肼N2H4作为燃料,反应方程式为:N2O4+2N2H43N2+4H2O。该反应应用于火箭推进器,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个明显优点是
。
②某些火箭推进器中将氧化剂N2O4换为液态过氧化氢。当把0.4 mol液态肼和H2O2混合充分反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7 kJ的热量。该反应的热化学方程式为
。
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO22CO+O2,CO可用作燃料,已知该反应的某一极反应为:4OH--4e-O2↑+2H2O,则另一极反应为。
9、短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示：
B C D
A E
请回答下列问题：
(1)B、C、D元素电负性的大小顺序为：________>________>________(填元素符号)。
(2)E的氢化物与其最高价氧化物的水化物的钾盐共热能发生反应，生成一种气体单质，反应的化学方程式为______________________________________________。
(3)C有多种氧化物，其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下，2 L甲气体与0.5 L 氧气相混合，若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留，所生成的含氧酸盐的化学式是________。
(4)在298K下，A、B的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量a kJ和b kJ。又知一定条件下，A的单质能将B从它的最高价氧化物中置换出来，若此置换反应生成3mol B的单质，则该反应在298K下的ΔH＝________(注：题中所设单质均为最稳定单质) (5)要证明与D同主族相邻元素F的非金属性与E的非金属性的强弱，正确、合理的实验操作及现象是________________________________。
(6)用A、B的单质作电极，C的最高价氧化物的水化物稀溶液作电解质溶液构成原电池，写出此原电池正极的电极反应式______________________。(假设C只被还原至＋2价)
10、如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。
根据图示分析回答：
（1）外电源的正、负极分别是R为，S为。
（2）A附近溶液的现象是，
B附近发生的电极反应式为。
（3）滤纸上的紫色点向哪方移动。
（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为，有关的电极反应式为。
11、已知X、Y、Z、W四种元素为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：
①X可分别与Y、W形成X2Y，X2Y2、XW等共价化合物；②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：
(1)Z2Y的化学式是。
(2)Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是。
(3)如上图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW饱和溶液，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成，则电解的总反应式为_______________________。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C(Ⅰ)的电极名称是（填写正极或负极）；C（II）的电极反应式是。
习题专练：
某原电池中盛有KOH浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：
可燃性
气体
正极反应负极反应电池总反应
(1)H2S
(2)CO
(3)C2H4
(4)C3H8
(5)CH3OH
(6)C2H5OH
正极反应负极反应电池总反应
O2＋4e-＋2H2O==4OH--H2S－6e-＋8OH-
====SO＋5H2O
2H2S＋3O2＋4OH－====2SO＋4H2O CO－2e－＋4OH－
====CO＋2H2O
2CO＋O2＋4OH－====2CO＋2H2O
C2H4－12e－＋16OH－====2CO＋
10H2O
C2H4＋3O2＋4OH－=====2CO＋4H2O C3H8－20 e－＋26OH－
=== 3CO+ 17H2O
C3H8＋5O2＋6OH－=====3CO＋7H2O
CH 3OH －6 e －
＋8OH －
=== CO
+6H 2O
2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －
====2CO
＋6H 2O
C 2H 5OH －12e －
＋16OH －
===2 CO
+11H 2O
C 2H 5OH ＋3O 2＋4OH －
====2CO
＋5H 2O
参考答案
1、【答案】C 【解析】
2、【答案】C 【解析】
3、【答案】C 【解析】
4、【答案】（1）－394kJ/mol (2分) K
K 1
2
2 （2分）
（2）0.009（1分） 60%（2分） （3）使用催化剂（1分），AC （2分）
（4）① c （2分）②低于（1分） 该反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，CO 2体积分数降低，故T 2低于T 1（2分） 【解析】
5、【答案】(1)－467.5 (2)CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝－41.2 kJ ·mol －1 【解析】(1)根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加可得：2Fe 2O 3(s)＋3C(s)
△
4Fe(s)＋3CO 2(g) ΔH ＝－467.5 kJ ·mol －1。
(2)根据盖斯定律，前一反应－后一反应：CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g) ΔH ＝－41.2 kJ ·mol －1。 6、【答案】(1)②CuCl
(2)①将橡胶管套在导气管上，用弹簧夹夹紧橡胶管，向分液漏斗中注入水，打开分液漏斗活塞，水的液面不会连续下降，证明装置A 的气密性好(其他合理答案也可) ②E C F D (3)①否 F 中物质不变蓝色 ②D 出现白色沉淀
③2CuCl ＋H2=====△
2Cu ＋2HCl